【深度·天风电子】光掩模:高壁垒材料,国产化率低,下游新应用打开成长新空间
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2025-05-20 00:36:02
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光掩模,即光刻掩模版,又称光罩掩模版等,是微电子制造过程中的图形转移母版,是平板显示、半导体、触控、电路板等行业生产制造过程中重要的关键材料。掩模版的作用是将设计者的电路图形通过曝光的方式转移到下游行业的基板或晶圆上,从而实现批量化生产。作为光刻复制图形的基准和蓝本,掩模版是连接工业设计和工艺制造的关键,掩模版的精度和质量水平会直接影响最终下游制品的优品率。

目前国内的光掩模产业链处于较落后位置。1)上游:掩模版行业上游设备、原材料主要依赖国外进口;2)中游:掩模版制造行业市场份额被日韩等国际竞争对手占据,中国大陆企业仅能占据较小的市场份额,竞争力受到一定限制;3)下游:下游需求的增长驱动了光掩模行业的发展。

光掩模全球市场规模逐年增长。从2012到2020年,全球光掩模市场规模逐年增长。根据SEMI数据,到2022年,光掩模市场达到52亿美元。

随着人们消费的不断升级,屏幕的大尺寸化已成为平板显示持续的演进方向。受终端应用趋向大尺寸化的发展趋势影响,面板世代数不断演进,从 1988年的第 1 代(G1)面板发展到 2018 年的第 11 代(G11)面板,掩模版的世代也相应演进。

掩模版行业呈现逆面板周期属性。我们发现,2020-2021年是最近的一次面板行业上行周期,而期间面板掩模版的销售额比2018-2019年有所下降。在面板下行周期,掩模版公司有较好的收入增长,是因为平板显示厂商在产能利用率下降的情况下为保持竞争力,可能会加大新品开发的力度,反而带动了平板显示用掩模版需求的大幅增长。

半导体光掩模市场被美日企业垄断,国产替代需求旺盛。根据 SEMI 的统计数据,2019 年在半导体芯片掩模版市场,英特尔、三星、台积电等晶圆厂自行配套的掩模版工厂占据 65%的份额,其它的掩模版主要被美国Photronics、日本DNP以及日本Toppan三家公司所垄断。与此同时,掩模版基材及其石英基板、光刻胶、光学膜等关材料同样被国外企业垄断。

通过复盘海外龙头的发展路径,我们发现海外公司有以下共同点:1)在行业内深耕多年,有充分的know-how经验累积;2)在发展中,不断收购与并购光掩模相关团队与公司,加强技术实力;3)都在21世纪初在亚洲与中国大陆建立光掩模公司与工厂,随着面板与半导体产能不断向中国大陆转移,充分受益。

从长期看,我们认为通过收购与并购,广纳人才,增强自身研发实力是国内光掩模公司发展的必要途径,在面板与半导体产能向中国大陆转移的背景下,把握自身的地缘性优势,追赶海外厂商步伐。

建议关注:

(1)清溢光电:规模最大国产光掩模供应商之一,客户拓展实现突破

(2)路维光电:面板G11代线领跑,掌握光掩模制造核心技术

(3)龙图光罩:领先的半导体掩模版厂商,工艺节点已覆盖主流需求

(4)无锡迪思:华润微旗下光掩模制造企业,技术领先

(5)豪雅光学:与京东方合资设立中国光掩模子公司,空间有望成长

风险提示:国际局势变化、研发成果不及预期、下游需求不及预期、客户认证进度不及预期。

1. 光掩模:设备&技术高门槛,美日厂商占据主流

1.1. 光掩模:泛半导体产业核心材料

光掩模,即光刻掩模版,又称光罩、掩模版等,是微电子制造过程中的图形转移母版,是平板显示、半导体、触控、电路板等行业生产制造过程中重要的关键材料。掩模版的作用是将设计者的电路图形通过曝光的方式转移到下游行业的基板或晶圆上,从而实现批量化生产。作为光刻复制图形的基准和蓝本,掩模版是连接工业设计和工艺制造的关键,掩模版的精度和质量水平会直接影响最终下游制品的优品率。

光掩模由基板和遮光膜组成。基板材料是光掩模版的基础材料,是指涂布了不透光材料(遮光膜)和感光材料的玻璃基板衬底。基板衬底必须具备良好的光学透光特性、尺寸及化学稳定性、表面平整,无夹砂、气泡等微小缺陷。常用的玻璃基板材料有碱石灰白冕玻璃、低膨胀硼硅玻璃和石英玻璃。由于石英玻璃的化学性能稳定、光学透过率高、热膨胀系数低,近年来已成为制备掩模版的主流原材料,被广泛应用于超大规模集成电路掩模版制作。掩模版的掩蔽层一般为铬(Cr,Chromium),在基材上面溅射一层铬,铬层的厚度一般为 800~1000 埃,在铬层上面需要涂布一层抗反射涂层。

掩模版依据基板材料不同可以分为石英掩模版、苏打掩模版和其他(干版、凸版和菲林等)。石英掩模版主要用于平板显示制造和半导体制造等领域,苏打掩模版主要用于半导体制造、触控制造和电路板制造等领域,其他则主要用于液晶显示制造和电路板制造等领域。

掩模版根据下游应用行业的不同,可以分为平板显示掩模版、半导体掩模版、触控掩模版和电路板掩模版。其中,平板显示和半导体行业在电子信息产业中具有举足轻重的战略地位,掩模版作为新型显示、半导体产业的上游核心材料,技术壁垒高,国内自产率低,长期依赖国外进口,国产化进程势在必行。

1.2. 光掩模经历了形式的发展和技术的创新

整体来看,光掩模产品属于精密度较高的定制化产品,具有较高的设备门槛和技术门槛。掩模版生产工艺流程主要包括 CAM 图档处理、光阻涂布、激光光刻、显影、蚀刻、脱膜、清洗、宏观检查、自动光学检查、精度测量、缺陷处理、贴光学膜等环节。光掩模的制造是对于企业半导体综合能力的一次考量,虽然不需要完成大量的流片工程,但也需要具备从头到尾独立生产的能力。因为掩模版在整个制造工艺中的地位非常重要,在生产线上,都会有掩模版管理系统来跟踪掩模版的历史(History)、现状(Status)、位置(Location)等相关信息,以便于掩模版的管理。

光刻技术从早期的接触/接近式光刻、光学投影光刻、扫描光刻,演变为先进的浸没式光刻和EUV光刻,同时掩模版也经历了发展和技术的创新。接触式光刻中,乳胶超微粒干版光掩模是由分散在以明胶作为载体的卤化银乳剂(感光主体),经均匀涂布在清洁平整的光掩模玻璃基板上制成的,具有敏感度高(可见光、i线、g线)、分辨率高、对比度大等特点。采用超微粒乳胶干版投片,接触式光刻的光刻精度可达到1um。

由于直接接触,光刻胶会污染掩模版,造成磨损累积缺陷,影响使用寿命,因此接触式光刻逐渐被投影光刻所替代。在投影光刻中,匀胶铬版光掩模最为常见,这是在平整的光掩模基板玻璃上通过蒸发或溅射沉积上厚约0.1um的铬-氧化铬膜而形成镀铬基板,再涂敷一层光刻胶制成的匀胶铬版。匀胶铬版的制作工艺相对复杂、技术难度大、成本高,但它具有分辨率高、缺陷低、耐磨、易清洁处理、使用寿命长的优势,适用于制作高精度、超微细图形,覆盖了g线、i线、KrF(248nm)以及ArF(193nm)等曝光波长。

光掩模按用途分类可分为铬版、干版、液体凸版和菲林。其中,铬版精度最高,耐用性更好,广泛应用于平板显示、IC、印刷线路板和精细电子元器件行业;干版、液体凸版和菲林主要用于中低精度LCD行业、PCB及IC载板等行业。目前,随着下游行业的技术更新升级,掩模版行业也涌现诸多新技术,如AMOLED/LTPS用掩模版生产技术、FMM用掩模版生产技术、3D 厚胶生产技术、4K/8K 高分辨率显示屏掩模版生产技术以及平板显示用 HTM、PSM 等先进的掩模版工艺技术。

1.3. 光掩模产业链:主要依赖进口,国产替代需求旺盛

光掩模产业链可以分为上游供应、中游制造、下游应用三个环节。其中上游厂商主要提供掩模基板、光学膜、化学试剂和包装盒等材料,中游厂商则是掩模版制造,下游厂商则分为平板显示、半导体、触控和电路板的制造厂商。半导体等中游电子元器件厂商的终端应用主要包括消费电子(电视、手机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备)、家用电器、车载电子、网络通信、LED 照明、物联网、医疗电子以及工控等领域。

光掩模上游主要包括图形设计、光掩模设备及材料行业,全球的主要供应厂商有日本东曹,日本信越化学、日本尼康和菲利华等;中游为掩模版制造行业,主要企业包括日本HOYA,日本DNP,韩国LG-IT、日本SKE和清溢光电;下游主要包括IC制造、IC封装、平面显示和印制线路板等行业,广泛应用于消费电子、家电、汽车等电子产品领域,主要客户为半导体厂商英特尔、三星、台积电等以及显示屏厂商京东方、华星光电等。

在光掩模的下游应用中,半导体领域占比最高,大部分晶圆厂都有自行配套的掩模版工厂。根据研精毕智的数据,光掩模在IC领域需求占比最高,达60%左右,其次为LCD(液晶显示屏)领域,达23%。由于用于芯片制造的掩模版涉及晶圆制造厂的技术机密以及掩模版本身技术的特性等原因,目前掩模版厂商一般分为两类。一类是自产自用,如:台积电、中芯国际、三星、英特尔等晶圆制造厂商拥有自己的光掩模部门;另一类就是第三方掩模版厂。

对于某些半导体厂来说,先进制程(45nm 以下)所用的掩模版大部分由自己的专业工厂生产,但对于 45nm 以上等比较成熟的制程所用的标准化程度更高的掩模版,晶圆厂出于成本的考虑,更倾向于向独立第三方掩模版厂商进行采购。

目前国内的光掩模产业链处于较落后位置。

上游:掩模版行业上游设备、原材料主要依赖国外进口。其中,主要生产设备光刻机由于国外企业具有国际专利,处于垄断地位。目前国内厂商生产所用的原材料如大尺寸掩模基板主要从国外进口,包括日本INABATA SANGYO(H.K.)LIMITED 代理的 ULCOAT 基板、S&S TECH CORPORATION 自产的基板和SATO-SHOJI 代理的尼康基板等。

中游:目前国内大尺寸 TFT-LCD 掩模版、高精度 AMOLED 掩模版及先进制程的半导体掩模版主要依赖于进口,下游企业对供应链自主可控的需求日益迫切。掩模版产品精度趋向精细化,随着技术的迭代,下游产品对应需求的掩模版层数不断增加,OLED产品逐步向大尺寸靠拢,新技术发展引导掩模版产品多样化,为掩模版行业带来更多机会。

下游:下游需求的增长驱动了光掩模行业的发展。随着电子信息技术的日新月异,以平板电视、笔记本电脑、数码相机、智能手机等产品为主的消费类电子产品产销量持续上升,为平板显示、半导体芯片、触控、电路板等电子元器件相关行业带来不断增长的市场空间,间接带动了掩模版行业的发展。

1.4. 光掩模行业壁垒高,与国外差距逐步缩小

设备价格高,光掩模制造行业进入壁垒高。掩模版为技术密集型和资金密集型行业,掩模版产品属于精密度较高的定制化产品,具有较高的设备门槛和技术门槛。世界掩模厂数目不多,人才大多数需要自己去培养,国内掩模版领域人才稀缺,培养周期长。掩模版厂商生产设备大多从国外进口,同时因为全球每年生产的设备数量有限,不仅存在购买竞争,而且价格十分昂贵。设备单价在几千万到上亿不等。

技术壁垒和客户认证是掩模版行业的主要壁垒。(1)技术壁垒:掩模版的制造工艺复杂,涉及多个精密步骤,每个步骤都需要高度精确的控制,以确保最终掩模版的质量;(2)客户壁垒:半导体掩模版为芯片制造环节关键材料,下游客户对供应商考核严苛且认证周期长,客户黏性较高。

掩模版主要供应商以美日大厂为主。由于掩模版行业具有较高的技术门槛,市场主要参与者主要为境内外知名企业,市场集中度较高,竞争格局较为稳定。在第三方掩模版市场中,日本凸版印刷、美国Photronics、大日本印刷三家就占了80%的市占率,其他还有日本豪雅HOYA、日本SK电子、中国台湾光罩等。

光掩模中高端市场被国外厂商占据。目前我国芯片制造能力与国际先进水平仍有差距,半导体领域用掩模版行业的中高端市场仍主要由国外掩模版厂商占据,国内的掩模版厂商的技术能力主要集中在芯片封测用掩模版以及100nm节点以上的晶圆制造用掩模版,与国际领先企业有着较为明显的差距。

国内光掩模产品与国外差距逐步缩小。国内的掩模版产业相比国际竞争对手起步较晚,经过二十余年的努力追赶,国内掩模版产品与国际竞争对手在新品推出的时间差距逐步缩短、产品性能上差距越来越小。在平板显示光掩模行业,根据 Omdia统计的 2022年全球平板显示掩模版企业销售金额排名,前五名分别为福尼克斯、SKE、HOYA、LG-IT和清溢光电。

2. 面板光掩模较成熟,呈逆周期属性,IC光掩模亟待国产化

2.1. 市场规模逐年增长,国内需求不断增加

光掩模中国市场规模逐年增长。近年来得益于下游需求不断增长,我国半导体掩模版行业市场规模保持逐年增长态势,2019年行业市场规模为74.12亿元,2023年达到124.36亿元,2024年上半年达到71.23亿元。

从玻璃基板的具体需求量来看,国内IC用光掩模玻璃基板需求从2015年的2.9万平方米增长到2020年的5.6万平方米,首次赶超FPD(平板显示)光掩模玻璃基板需求量。

2.2. 面板光掩模:逆周期属性,已突破国产化,G11代领跑

2.2.1. 显示面板趋向大尺寸&精细化,掩模版呈现逆周期属性

显示面板用掩模版中,TFT掩模版主要用于TFT黄光制程。黄光制程包含TFT-Array工序和CF工序,利用掩模版的曝光掩蔽作用,将设计好的TFT阵列和彩色滤光片图形按照薄膜晶体管的膜层结构顺序,依次曝光转移至玻璃基板,最终形成多个膜层所叠加的显示器件。

随着人们消费的不断升级,屏幕的大尺寸化已成为平板显示持续的演进方向。这主要是因为平板显示新的画质规格提升都集中在大尺寸和超大尺寸上,尤其是 55 英寸及以上的产品。这些规格的改善包括 8K 分辨率、mini LED 背光、量子点背光(QLED)、高色域、超窄边框、四面超窄边框、超纤薄、高动态范围(HDR)对比度等。由于这些新功能在 32 英寸、43 英寸、50 英寸这样的小尺寸上都无法实现,所以 55 英寸及以上的显示产品的需求持续升温。受终端应用趋向大尺寸化的发展趋势影响,面板世代数不断演进,从 1988年的第1 代(G1)面板发展到 2018 年的第 11 代(G11)面板,掩模版的世代也相应演进。

面板的世代数是按照产线所应用的玻璃基板的尺寸划分,总体来说,面板代数越高,面板的玻璃基板尺寸越大,切割的屏幕数目越多,利用率和效益就越高。大尺寸屏幕的需求增加引领全球平板显示产业向 8+代线和10+代线迈进,8.5 代线可高效切割 32 寸、48 寸、55 寸电视,8.6 代线可高效切割 50 寸、58 寸电视,10.5 代线可高效切割 65 寸、75 寸电视。除此之外,还可以采用套切等技术,生产出尺寸差异化的产品,后续可根据市场需求灵活调整以降低风险。8.5 代线切割 65 寸电视的效率为 64%,但是可以采用 66 寸+32 寸电视套切,实现 94%的切割效率;8.6 代线切割 90 寸电视的效率为 74%,但是可以采用 90 寸+23.3 寸电视套切,实现91%的切割效率;10.5 代线切割 65 寸、75 寸电视都可以达到 90%以上的切割效率。

掩模版的需求与平板显示厂商的产能情况并非呈现强正相关性,与其下游产品的品种、型号更为相关。平板显示厂商在产能利用率下降的情况下为保持竞争力,可能会加大新品开发的力度,反而带动了平板显示用掩模版需求的大幅增长。

根据 Omdia 的数据,2016 年全球 G10 及以上世代掩模版的销售额为 51.75亿日元,占全球掩模版销售额的比例为 8%;2019 年 G10 及以上世代掩模版的销售收入为 157.51 亿日元,占全球掩模版销售额的比例为 16%。2016 年至2019 年,全球 G10 及以上世代掩模版的销售额年均复合增长率达 44.92%。受全球新冠疫情的影响,2020年全球 G10 及以上世代掩模版的销售额有所下降。

未来掩模版产品的精度将日趋细化。随着消费者对显示产品的要求逐步提高,手机、平板电脑等移动终端向着更高清、色彩度更饱和、更轻薄化发展。根据 IHS 预测,未来显示屏的显示精度将从 450PPI(Pixel Per Inch,即每英寸像素)逐步提高到 650PPI 以上,对平板显示掩模版的半导体层、光刻分辨率、最小过孔、CD 均匀性、套合精度、缺陷大小、洁净度均提出了更高的技术要求。

2.2.2. 面板产能向中国大陆转移,为我国掩模版行业发展带来强劲动力

全球平板显示产业保持平稳增长,业态发展呈现尺寸大型化、竞争白热化、转移加速化、产品定制化等特点。受益于电视平均尺寸增加,大屏手机、车载显示和公共显示等需求的拉动,根据 IHS 预测,2016 年-2025 年全球新型显示面板需求面积的复合年增长率(CAGR)预计将达 4%,到 2025 年增长至 2.66 亿平方米。

近年来我国集中建设高精度、高世代面板线为承接全球新型显示产能转移提供了良好条件,全球平板显示产业布局向中国转移的进程明显加快。我国平板显示产业呈现以下特征:1)产业规模持续扩大,自给能力稳步提升,市场占有率持续增长,中国大陆已经成为全球面板产能最多的地区。未来,根据 IHS 统计,中国大陆平板显示面板全球占比由 2018年39%增长到 2020 年 52%,其中中国大陆 AMOLED 全球占比由 2018 年 12%增长到 2021 年 38%。2)技术水平进一步提高,量产进程稳步推进。多条AMOLED/LTPS 生产线建设进展顺利,京东方、华星光电、天马、和辉光电等企业在AMOLED/LTPS 高分辨率、折叠屏、全面屏、高饱和度等新技术上加大投入。3)本土产业链不断完善,配套体系逐步形成,平板显示产业上游设备和材料领域国产化率进一步提升。

我国平板显示产业集中度进一步提高,京津唐、长三角、珠三角以及成渝鄂等四大产业聚集区都拥有高精度、高世代线。根据 IHS 统计,2019 年至 2021 年,中国大陆已规划投产的 TFT-LCD 产线为 23 条,其中高世代线为 15 条,占比65.22%;2019 年至2023 年中国大陆已规划投产的 AMOLED 产线为 21 条,其中 LTPS 线为 17 条,占比 80.95%。中国大陆平板显示行业对掩模版产品尤其是高世代、高精度掩模版产品的需求将持续增长。

根据Omdia的数据,中国大陆为全球第一大平板显示掩模版市场。分地区来看,自2018年起中国大陆超越韩国成为全球第一大平板显示掩模版市场,2022年中国大陆的平板显示掩模版市场规模占比约为57%,未来随着相关产业进一步向国内转移,国内平板显示行业掩模版的需求量有望持续上升。

2.2.3. FMM掩模版:AMOLED面板上游核心材料,海外巨头长期垄断

FMM(fine metal mask)是精细金属掩模版的简称,其主材主要是金属或金属+树脂。在AMOLED面板制造流程中,为实现RGB子像素单独发光,蒸镀过程需要用到FMM。

FMM是OLED显示器制造核心材料。OLED蒸镀工艺使用的掩模版分为Open Mask(OM)和FMM,OM是在显示屏启动的范围内没有遮挡部位的开放式掩模版。在显示器的工作范围内如果没有遮挡区域,将无法沉积整个显示器表面,当用一种颜色的发光材料沉积发光层或沉积到EIL、HTL层时,可以使用它。而FMM主要是用于在OLED显示器的基板上沉积作为发光体的有机物,它的作用是使发光有机材料沉积穿过掩模并沉积在基板上的所需位置上。

高清晰OLED制造的关键在于形成RGB像素的蒸镀工序。在这里,FMM起到使蒸镀有机物精确地仅蒸镀到TFT像素区域的主要部件的作用。为了在基板的精确位置上沉积用于子像素的有机材料,要在FMM上对应位置为每种RGB颜色配置相应的孔之后,才能执行蒸镀沉积工艺。因此,FMM的细孔的均匀尺寸、细孔的断面角度及台阶高度(step height),以及位置精确度是FMM制造工序中最重要的项目。此外,在FMM外观检查中,是不允许出现变形、凹痕、堵塞、粘连、异物等任何缺陷的。不过,由于FMM比纸还薄,所以在制作和使用过程中,易受到如重力、压力、磁力等应力的作用而产生蠕变,生产尺寸越大,弯曲下垂等问题越明显。

生产FMM 的方式主要有三种: 蚀刻、电铸和多重材料(金属+树脂材料)复合。

1)蚀刻法(Etching):主要是通过蚀刻Invar Sheet 的方式制作。现阶段主要的OLED 面板FMM 供应商, 如DNP、凸版印刷和达运等均采用蚀刻技术。该方法制作出的FMM 在现阶段最薄可以做到20 μm 左右并达到WQHD 级别分辨率。

2)电铸(Electroforming Metal):通过该方法制作出的FMM 厚度很薄。采用该方法的厂家主要有日本Athene 与Hitachi Maxell。这两家公司已经将板厚控制到约5 μm, 并正在研发WQHD 分辨率级别的FMM 产品。

3)多重材料复合法(Multi-Material Composite):主要采用树脂和金属材料混合以制作FMM 以应对热膨胀, V-Technology 目前具有做到厚度为5μm, 且成膜精度位置为2 μm FMM 的能力(向1 μm 发展)。

从制作方式上看,FMM可分为full type 和divided type两类。Full type 整个mask面为一体式,一般采用激光刻蚀制作。由于制作效率的限制,full type只能适用小尺寸mask,且损坏后不易修复。目前普遍采用的是divided type。divided type fine stick制作方式主要有刻蚀和电铸,目前以刻蚀为主。根据FMM 的开孔形状的不同, FMM 又可以为Slot type(插槽型)和Slit type(狭缝型)。

随着投入到8代OLED产线的显示面板企业越来越多,OLED上游关键核心材料FMM的尺寸趋于大型化,市场需求也有望大幅增加。IHS数据显示,FMM市场年复合增长率超过38%,2022年市场规模为12亿美元。根据群智咨询数据,预计到2025年,全球FMM供应规模将近60万条。且由于面板厂商OLED产能的扩大,FMM材料将出现供应紧张情况,供需缺口也进一步扩大。群智咨询预计,全球FMM供需比缺口最大高达31%。

FMM受海外高度垄断。日韩材料企业在FMM上展开角逐,先是占据FMM市场95%份额的DNP宣布计划投资200亿日元(约10亿元)扩充日本工厂产能,于2024年开始生产适用于8代OLED面板的大尺寸FMM;韩国材料商Poongwon Precision随后也宣布完成了8代FMM制造设备的引进和安装;另一家韩国显示设备制造商Olum Material也宣布将开始为8.5代OLED面板开发FMM,且其FMM更薄,可以提高面板分辨率。

FMM生产的核心壁垒之一在于材料。一直以来,FMM关键基材Invar(因瓦合金)材料主要由日本厂商日立金属供货。日立金属与DNP这两家日本企业属于捆绑式合作,日立金属独家供应DNP优质Invar材料用于生产FMM。根据DNP与日立金属2022年12月达成的最新战略合作来看,至少未来7年,日立金属50微米以下Invar材料仍将独供DNP。在优质Invar材料的加持下,DNP生产的FMM不仅可以做到最薄,PPI还可超过520,暂时还没有其他厂商可以做到。三星显示也因向DNP采购高质量的FMM而一直在中小尺寸OLED领域占有优势。

我国企业在FMM及其上游原材料领域已有突破。目前,国内材料企业如宁波寰采星科技、南京高光半导体、江苏乐萌精密、浙江众凌科技、安徽浚颍光电、安徽立德材料等公司都在布局FMM。其中,宁波寰采星科技已投建了中国首条6代FMM量产线,并已导入国内相关面板厂的AMOLED生产线。根据寰采星科技,在8代OLED FMM产业布局上,我国与日韩企业都处于同一条起跑线,未来谁先跑到终点犹未可知。在突破Invar材料的供应限制方面,为降低材料成本并减弱供给风险,我国材料企业正努力寻求FMM基础钢材作为可替代方案。目前,寰采星科技正与欧洲相关材料企业合作,以丰富供应链。同时,也在实验线导入了国内原材企业的产品进行测试。目前我国生产的Invar材料厚度已经可以达到15~40微米,能够打破DNP对于50微米Invar材料的垄断。目前国内FMM产业尚处于起步阶段,材料工艺的成熟仍需要长时间磨合,产品良率也比较低,随着产业上下游更加紧密的配合,有望尽快实现产业的规模化量产。

2.3. IC光掩模:国产替代需求旺盛,与海外差距较大

2.3.1. 光掩模是第三大半导体材料,国产替代需求旺盛

半导体材料是半导体制造工艺的核心基础。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。半导体产业链具体包括上游供应、中游制造和下游应用。其中,半导体材料处于上游供应环节,材料品类繁多。半导体材料和设备是基石,是推动集成电路技术创新的引擎。

光掩模是第三大半导体制造材料。从半导体制造材料细分领域来看,大硅片占比最大,占比为32.9%。其次为气体,占比为14.1%,第三是光掩模,占比为12.6%。可以看出,光掩模在半导体制造中占据重要地位。

半导体材料市场规模增速显著,光掩模市场规模有望随之提升。根据SEMI数据显示,2022年全球晶圆制造材料市场收入增长10.50%,达到447亿美元。2023年,半导体行业处于努力减少过剩库存的过程中,晶圆厂利用率下降,从而材料消耗下降,2023年全球晶圆制造材料销售额跌至415亿美元。2023年,中国大陆晶圆制造材料销售额为131亿美元,实现同比增长,除中国大陆以外的所有地区销售额在2023年都出现了个位数或两位数的跌幅。我国半导体材料市场规模增速显著,半导体光掩模市场规模有望随之提升。

半导体光掩模市场被美日企业垄断,国产替代需求旺盛。根据上海涌尚实业有限公司的统计数据,2022年在掩模版市场,晶圆厂自行配套的掩模版工厂占据 66%的份额,其它的掩模版主要被日本Toppan、美国Photronics及日本DNP等公司所垄断。掩模版基材及其石英基板、光刻胶、光学膜等关材料同样被国外企业垄断。

半导体材料国产替代空间大,光掩模有望受益。根据中国海关总署公布的数据显示,2020年上半年,我国集成电路产品进口额达1546.1亿美元,远高于本土集成电路销售额3539亿元人民币。我国半导体材料市场规模增速显著,国产替代空间较大。未来随着半导体材料产业国产化率稳步提升,光掩模等相关材料有望受益。

2.3.2. 光刻掩模技术是决定半导体产品技术发展的主要动力

光刻掩模技术是决定半导体产品技术发展的主要动力。半导体掩模版的技术更新主要体现在图形尺寸、精度及制造技术等方面。半导体产品技术节点由130 nm、100 nm、90 nm、65 nm 等逐步发展到 28 nm、14 nm、7 nm、5nm等;在半导体掩模版制造技术方面,半导体掩模版也从激光直写光刻、湿法制程、光学检测等逐步发展为电子束光刻、干法制程、电子显微检测。同时,移相掩模技术(PSM)、邻近光学效应修正(OPC)技术等也越来越多的应用于先进制程半导体掩模版制造领域。

1) 二元掩模 (Binary Photomasks)

二元掩模是指仅通过单纯的遮光膜图案形成的掩模。作为仅具有单纯透过/遮掩光线功能的掩模,主要用于形成粗细超过曝光波长的图案。对于比前端半间距32nm更细的油浸曝光,与半色调移相掩模相比,二元掩模具备优势。

2) 移相掩模(Phase-Shifting Mask:PSM)

移相掩模指通过控制光的相位及透过率,改善对晶圆曝光时的分辨率及焦点深度(DOF:Depth of Focus),是提高了复刻特性的光掩模。典型的移相掩模包括“半色调型(Attenuated PSM)”及“列文森型(Alternative PSM)”等。

3)EUV(Extreme Ultra Violet)掩模

EUV掩模是作为最可期待的新一代光刻技术而开发的技术。采用比以往的DUV光(ArF:193nm)更短波长的EUV光(13.45nm),可实现更加精细图案的曝光。与采用DUV光的技术不同,由于EUV无法实现利用

4)硅模板掩模 (Silicon stencil mask)

硅模板掩模是为了形成图案而加工了纳米级贯通开口的电子束光刻(EB光刻:Electron Beam Lithography)用光掩模。

2.3.3. 半导体光掩模价格上涨,国内厂商与海外龙头差距仍较大

根据摩尔定律,光掩模成本不断上升。摩尔定律提出,每隔 18~24 个月,芯片上集成的晶体管数目就会增加一倍,也就是说处理器的功能和处理速度会翻一番。随着芯片工艺制程的技术节点不断进步,晶圆线宽不断减小,同体积芯片所能容纳基础单元结构更多,半导体材料的需求与性能要求也不断提高。光掩模工艺节点越高、流片价格就越贵,因为越先进的工艺节点,所需要使用的掩模版层数就越多。根据半导体行业观察了解,在14nm工艺制程上,大约需要60张掩模版,7nm可能需要80张甚至上百张掩模版。根据IBS数据,在16/14nm制程中,所用掩模版成本在500万美元左右,到7nm制程时,掩模成本迅速升至1500万美元。

同时,掩模版的平均成本也在上升。根据半导体产业纵横,台积电从10nm到5nm,随着EUV光刻技术的应用,掩模使用数量有所减少,而5nm与10nm制程中掩模使用数量相差不多。在这样掩模数量基本持平的情况下,更先进的制程工艺使得掩模总成本提升,能侧面反映出掩模平均成本在不断升高。

再反映到芯片成本上,每片CPU的掩模成本等于掩模总成本/总产量。如果总体产量小,芯片的成本会因为掩模成本而较高;如果产量足够大,比如每年出货以亿计,掩模成本被大产量分摊,可以使每块CPU的掩模成本大幅降低。因此我们预计,到3nm时,掩模成本或将再度攀升,进一步增加芯片成本。

半导体光掩模供需紧张,价格快速上涨。根据《科创板日报》,半导体加工所需的光掩模供需已经告急。来自Phototronics、Toppan、DNP等公司的订单堆积,产品价格快速上涨。根据韩国ETNews,2023年光掩模价格与2022年的价格高点相比,或将再涨10%-25%。另外,高规格光掩模产品的交货时间目前由平时的7天,增加了3-6倍,达到30-50天;而低规格光掩模的交货时间也比平时增加了一倍。交货周期大幅延长,掩模版或将持续供不应求。

半导体光掩模中高端市场与国外厂商仍有差距。目前我国芯片制造能力与国际先进水平仍有差距,半导体领域用掩模版行业的中高端市场仍主要由国外掩模版厂商占据,国内的掩模版厂商的技术能力主要集中在芯片封测用掩模版以及 100nm 节点以上的晶圆制造用掩模版,与国际领先企业有着较为明显的差距。

3. 国产化:把握成熟制程,看好先发优势龙头

3.1. 光掩模技术发展:激光直写技术中国起步较晚,电子束光刻仍与海外技术有差距

光罩的概念最早出现在20世纪50至60年代半导体制造发展的初期。当半导体器件从简单的二极管和晶体管发展为集成电路时,对精确图案转移的需求变得显而易见。早期的光罩较为简单,由涂有铬层的玻璃板组成,用于定义基本电路布局。

1959年,仙童半导体(Fairchild Semiconductor)引入平面技术,这一技术变革了半导体行业,也确立了光罩作为关键制造工具的地位。从20世纪60年代开始,为了应对日益复杂的电路设计,光罩开始采用更先进的材料和工艺。

1960年代至1970年代,第一代光罩使用铬玻璃(COG)技术。铬层作为不透明材料定义图案,石英或玻璃基板提供稳定性。这一时期建立了光罩制造的基本工艺,包括光刻、湿法刻蚀和电子束(e-beam)写入。到了1980年代,随着半导体工艺节点的缩小,光罩技术需要满足更高的分辨率需求。20世纪80年代,随着光学投影系统的普及,光罩技术得到了显著提升。此时出现了先进的光刻胶材料以及更加精确的刻蚀工艺。1990年代引入了相位移光罩(PSM),这是光罩技术的一次重大突破。与传统光罩采用不透明的铬图案不同,PSM通过操控光的相位来提高分辨率和焦深。交替式PSM和衰减式PSM成为支持0.35 μm以下技术节点的重要手段。2010年代至今,EUV光刻技术的出现对光罩提出了新的要求。EUV光罩采用13.5 nm的波长,需使用反射式光罩而非透射式光罩。这些光罩采用多层反射表面以实现所需的光学特性,同时引入了薄膜保护罩(pellicle)以防止颗粒污染。

光刻掩模版常用加工设备为直写式光刻设备,如激光直写光刻机、电子束光刻机等。

1)激光直写技术

激光直写光刻技术是一种利用曝光强度可控的激光束来光刻曝光,并在显影后得到具有期望形貌微结构的3D光刻技术。 该技术可以通过计算机对激光的曝光位置与曝光强度进行数字化控制,实现对光刻胶的变剂量曝光,因此具有很高的制造灵活性。

激光直写光刻技术并不是单一独立的技术,它是包括了以激光直写光刻技术为核心的一套工艺技术。这些技术具体包括有衬底表面处理技术、光刻胶旋涂技术、光刻胶前烘技术、激光直写光刻曝光技术、显影以及后烘(PBE)技术。

激光直写技术大概是在上世纪八十年代初期开始起步,当时也只有少数几个国家开展激光直写技术的研究工作。1983年瑞士 RCA 有限公司利用激光束在光刻胶上扫描制作了精密的透镜阵列,这是有关激光直写技术报导中最早的文献。到了九十年代,激光直写技术受到各国的高度重视,如雨后春笋般迅速发展起来。从研制高精密的设备到研究和发明新工艺、新材料,使激光直写技术的应用拓展到更多的领域。

2)电子束直写技术

电子束光刻(e-beam lithography;EBL)是无掩模光刻的一种,它利用波长极短的聚焦电子直接作用于对电子敏感的光刻胶(抗蚀剂)表面绘制形成与设计图形相符的微纳结构。 电子束光刻系统有着超高分辨率(极限尺寸<10nm的图形转印)和灵活作图(可直写无需掩模)的优点,但因曝光效率低,控制复杂,致使电子束光刻更多应用于制作光刻掩模版、先进的原理样机和纳米级的科学研究及开发。

电子束光刻技术起源于扫描电镜,是基于聚焦电子束扫描原理的图形转印技术。电子束光刻系统由电子枪、电子透镜、电子偏转器3个基本部件以及真空系统、工件台控制系统等辅助部件组成,电子枪用于产生能被控制和聚焦的电子,根据工作方式不同一般分为热电子源(thermionic sources)和场发射源(field emission sources)。

    ➢热电子源是将阴极加热到足够高的温度,阴极材料中的电子能够获得足够多的动能,使得电子能够突破电子枪金属功函数的势垒而发射出来形成电子束。

    ➢场发射源是通过加强电场,使得电子隧穿势垒形成电子源。电子发射源出射的电子束的聚焦和偏转是在电子光柱体中完成的,电子光柱体由一系列的电子透镜、光阑、挡板等装置组成。电子通

电子束曝光按工作方式分为投影式曝光(需要掩模)和直写式曝光(不需要掩模)。按扫描方式分为光栅扫描(raster scan)和矢量扫描(vector scan)。

    ➢光栅扫描采用高斯圆形束,电子束在整个扫描场里作连续逐点扫描,通过控制快门(束闸)的通断来进行图形的曝光。光栅扫描的优点是控制简单,不需对偏转系统进行控制。 缺点是生产效率低。 由于扫描场的范围较小,必须配合工件台的移动来完成曝光。

    ➢矢量扫描的优点是曝光效率高,只在有图形区域进行扫描曝光,减少了镜头在非图形区域所花费的时间的,而且可采用可变矩形束。 缺点是控制系统复杂,因为矢量扫描必须对偏转器进行控制,不像光栅扫描那样采用固定的偏转方式。

电子束光刻的发展已经有60多年的历史,几乎是与光学曝光同步发展起来的。电子束光刻系统的核心是聚焦电子束,而聚焦电子束的应用从20世纪初期就开始了。最早期的应用就是阴极射线管在显示器中的应用,然后在20世纪60年代出现的扫描电子显微镜的出现,扫描电子显微镜的结构已经与电子束曝光机无本质区别了。但是利用聚焦电子束曝光产生精细图形是伴随着电子束光刻胶(抗蚀剂)的出现开始的。

国内关于电子束光刻设备的研发主要集中在20世纪70年代到21世纪初,在2000年后电子束光刻设备研发热度逐渐降低甚至一度搁置。在《瓦森纳协定》禁止向中国提供高性能电子束光刻设备后,国内电子束光刻设备研发才重新被提起。目前国内研发设备整体性能与国外顶尖设备有较大的差距。

3.2. 复盘海外产业链龙头,国内需加快产品技术研发

3.2.1. 凸版印刷:历史悠久老牌印刷企业,光掩模业务高速增长

日本凸版印刷公司成立于1900年,以“电铸凸版法”这一当时最先进的技术为基础,在印刷领域开展相关业务。通过不断研发相关领域的领先技术,其业务逐渐从最开始的商业印刷,先后进入包装、电子材料市场,形成今日横跨印刷、包装、电子材料的三大业务板块,在各个板块内皆拥有该领域的至少一项核心技术,从而获得全方位综合发展的收益。

凸版印刷以其印刷业务为核心,目前业务主要分为三大板块:信息与通信板块、生活与环境板块、电子板块。

传统印刷业务发展较早,电子板块增速较快。凸版印刷的传统印刷业务发展最早,公司依托印刷技术在1938年开始进入软包装市场,通过不断更新包装技术于1996年形成有独立生产技术的纸质饮料罐注册商标Cartocan,并继续研发生产环保型软包装,具有良好的市场表现。电子版块起步较晚,1959年依托既有印刷及材料科技开始研发,1971年开始制作滤光片,2005 年成立专门生产光掩模的分公司,把握领先核心科技,迅速抢占市场份额,2005年光掩模市占率达到25%,2008年第六代液晶滤光片市占率36%,均为当时世界第一,其营收在该板块正式成型后获得较快的增长。

营收、净利润稳定增长。2019-2020财年,公司营业收入和净利润保持增长趋势,2021财年略有下降,2022财年开始回升。2023财年公司实现营业收入近16388亿日元,同比增长5.9%,实现净利润608.66亿日元。公司近年毛、净利率保持稳定,2023年毛利率23.08%,净利率5.25%,保持近年来高位水平。

3.2.2. 福尼克斯:全球领先的光掩模供应商,规模扩张迅速

美国福尼克斯公司成立于1969年,并与1987年在纳斯达克上市,是世界领先的光掩模制造商,公司在发展过程中,通过陆续收购并购持续扩大公司规模,目前拥有11个制造厂,位于亚洲、欧洲和美国。

福尼克斯作为独立第三方掩模版厂商,是目前少数几家可以提供先进工艺所需掩模版的厂商之一。公司二元OPC掩模版已经可以支持到14nm到28nm的工艺节点,公司研发团队已与IBM Research达成联合研发协议,为7nm和5nm等节点的领先逻辑应用开发制造EUV掩模工艺。公司将用于G10.5+、AMOLED和LTPS显示屏的平板显示产品和用于28纳米及以下的集成电路产品定义为高端产品,近三年来平板显示高端产品比重不断攀升。

营收、净利润稳定增长。2019年至2024财年第二季度,公司营业收入和净利润保持增长趋势。2023财年实现营业收入8.92亿美元,同比增长8.19%,实现净利润1.25亿美元,同比增长5.64%。

盈利能力稳中有增。公司销售毛利率始终维持在20%以上,2024财年销售毛利率达到36.44%,净利率达到21.21%,体现了较强的盈利能力。

大客户占比较高,亚洲地区营收贡献大。2024年,公司共向约 675 家客户销售产品。公司最大客户为联合微电子有限公司(United Microelectronics),2022-2024年营收占比为15%、14%和15%;第二大客户为三星电子,2022-2024年营收占比为11%、10%和12%;公司前五大客户2022-2024年营收占比合计为45%、51%和50%。从区域上看,亚洲地区营收占比最高,达到了78%。

产能布局广泛。公司在全球共有11家工厂,公司在合肥、厦门、台湾等地也租赁了土地,以应对未来的需求。

3.2.3. 国内企业需把握地缘性优势,通过收购并购,加快产品技术研发

通过复盘海外龙头的发展路径,我们发现海外公司有以下共同点:1)在行业内深耕多年,有充分的know-how经验累积;2)在发展中,不断收购与并购光掩模相关团队与公司,加强技术实力;3)都在21世纪初在亚洲与中国大陆建立光掩模公司与工厂,随着面板与半导体产能不断向中国大陆转移,充分受益。

我国的光掩模制作始于60年代中期,比国外晚5-6年。近年来,我国的光掩模制造业能够满足国内中低档产品市场的需求,而高档光掩模则由国外公司直接提供。当国际上普遍采用电子束曝光设备进行规模化生产时,而我国只有2-3家单位拥有电子束曝光设备,其他单位还在使用光学曝光设备。我国政府充分认识到其重要地位,制定了借助外资快速启动这一项目的对策,帮助国内集成电路工业提高了生产能力,提升了技术档次,减少了对进口集成电路高度依赖的被动局面。

从长期看,我们认为通过收购与并购,广纳人才,增强自身研发实力是国内光掩模公司发展的必要途径,在面板与半导体产能向中国大陆转移的背景下,把握自身的地缘性优势,追赶海外厂商步伐。

4. 投资建议

4.1. 清溢光电:规模最大国产光掩模供应商之一,客户拓展实现突破

清溢光电是国内成立最早、规模最大的掩模版生产企业之一。主要从事掩模版的研发、设计、生产和销售业务。公司生产的掩模版产品根据基板材质的不同主要可分为石英掩模版、苏打掩模版和其他(包含凸版、菲林)。产品主要应用于平板显示、半导体芯片、触控、电路板等行业。

平板显示行业:主要产品包括TFT-LCD掩模版、彩色滤光片(CF)掩模版、AMOLED掩模版、STN-LCD掩模版和 Fine Metal Mask 用掩模版、MicroLED显示用掩模版和硅基半导体显示用掩模版等。服务的典型客户包括京东方、惠科、天马、华星光电、群创光电、瀚宇彩晶、信利、龙腾光电等客户。

半导体芯片行业:主要产品包括半导体集成电路凸块(IC Bumping)掩模版、集成电路代工(IC Foundry)掩模版、集成电路载板(IC Substrate)掩模版、发光二极管(LED)封装掩模版及微机电(MEMS)掩模版等。服务的典型客户包括艾克尔、颀邦科技、长电科技、中芯国际、士兰微、英特尔、上海先进等客户。

触控行业:主要产品包括括内嵌式触控面板(In Cell、On Cell)掩模版、外挂式触控(OGS、Metal Mesh)掩模版。服务的典型客户包括京东方、天马等。

电路板行业:主要产品包括柔性电路板(FPC)掩模版、高密度互连线路板(HDI)掩模版。服务的典型客户包括紫翔电子、鹏鼎控股等。

在平板显示掩模版技术方面,公司已实现8.6 代高精度 TFT 用掩模版、6 代中高精度 AMOLED/LTPS 等掩模版,以及中高端半透膜掩模版(HTM)产品的量产。公司利用合肥清溢光电现有厂房,规划增加产线,用于扩大 AMOLED、HTM 用掩模版的产能,同时新增 PSM 掩模版的生产能力,有望扩大 AMOLED、AR/VR 等高端掩模版的产能,加快公司以 HTM、OPC、PSM 等技术为代表的新产品、新工艺的研发及量产,填补 PSM 产品的技术空白,并进一步缓解平板显示行业等上游企业高端掩模版的需求缺口。

半导体芯片掩模版技术方面,公司已实现 180nm 工艺节点半导体芯片掩模版的量产,以及150nm 工艺节点半导体芯片掩模版的客户测试认证与小规模量产,正在推进 130nm-65nm 的 PSM 和OPC 工艺的掩模版开发和 28nm 半导体芯片所需的掩模版工艺开发规划。公司坚持“技术创新驱动”战略,通过持续拓展半导体芯片的先进工艺研发能力和先进产品的竞争力,提升半导体芯片掩模版的国产化率,实现自主可控。

营业收入及归母净利润持续增长。2019-2020年公司业绩保持稳定增长,2021年合肥子公司产能处于爬坡阶段,整体产销规模较小,而折旧等固定成本相对较大,导致公司盈利下滑。2023年上半年,全球平板显示行业景气度下滑,面板厂商为加大新品开发的力度,带动了平板显示掩模版的需求大幅增长,公司合肥工厂乘势而上,提升产能利用率,扩大量产能力。随着合肥工厂的产能逐步释放,公司产品供应能力的提升有望带来销售收入的增长。2024年三季报显示,公司2024年前三季度实现营收8.27亿元,同比增速23.81%;实现归母净利润1.20亿元,同比增长27.30%。

扩产资本开支影响较大,净利率恢复较快。2017-2020年公司销售毛利率及净利率比较稳定,2021年因产能扩张,资本开支较大,产能爬坡过程中相关制造费用和直接人工成本增加,致使盈利能力下滑。2022年子公司实现盈利后,盈利能力得到修复。2024年三季报显示,公司24Q3销售毛利率和销售净利率分别为29.53%、14.57%,均处于近年来高位水平。

选址佛山积极扩产,公司市占率有望持续提升。2023年12月,公司发布募投公告,拟向特定对象发行A股股票总金额不超过120,000.00万元(含本数),投资项目为“高精度掩模版生产基地建设项目一期”与“高端半导体掩模版生产基地建设项目一期”,项目地点为广东佛山。其中1)“高精度掩模版生产基地建设项目一期”主要产品为平板显示掩模版,项目计划总投资80,001.42万元人民币,拟投入募集资金60,000.00万元,主要生产8.6代及以下高精度掩模版,应用于a-Si、LTPS、AMOLED、LTPO、MicroLED等平板显示掩模版产品。项目建成投产后,有望提高公司平板显示掩模版产能,提升高精度平板显示掩模版国产化程度及配套水平,填补国内产业空白。2)“高端半导体掩模版生产基地建设项目一期”主要产品为覆盖250nm-65nm制程的高端半导体掩模版,项目计划总投资60,464.56万元人民币,拟投入募集资金60,000.00万元。公司半导体掩模版产品的技术能力和产能有望提升,公司半导体掩模版的产品结构有望优化,技术和工艺水平的提升有望驱动公司在半导体掩模版市场占有率持续增长。

4.2. 路维光电:面板G11代线领跑,掌握光掩模制造核心技术

致力于自主研发生产,在掩模版行业拥有多年技术和经验。公司成立至今一直专注于各类掩模产品的研发、生产和销售,产品主要用于平板显示、半导体、触控和电路板等行业,是下游微电子制造过程中转移图形的基准和蓝本。经过多年技术积累和自主创新,公司成为国内唯一一家可覆盖G2.5-G11全世代产线的本土掩模版企业,可配套平板显示厂商所有世代产线;实现了250nm制程节点半导体掩模版量产,并掌握了180nm/150nm节点半导体掩版制造核心技术,满足先进半导体芯片封装和器件等应用需求。

持续聚焦主业,掩模版核心业务驱动公司业绩高增。公司的主要产品为掩模版,掩模版是微电子制造过程中的图形转移母版,是平板显示、半导体、触控、电路板等行业生产制造过程中重要的关键材料。根据基板材料的不同,公司的产品可以分为石英掩模版、苏打掩模版和其他(干版、凸版和菲林等);根据下游应用行业的不同,公司的产品可分为平板显示掩模版、半导体掩模版、触控掩模版和电路板掩模版。

公司经营业绩持续高速扩张,呈现向上发展态势。近年来公司营业收入和归母净利润均双双实现高速增长,2023年营业收入和归母净利润分别实现6.72/1.49亿元,同比增长29.66%和128.99%;2024年前三季度实现营业收入和归母净利润6.03/1.21亿元。

毛利率和净利率稳步上升。2019-2023年公司销售毛利率及净利率逐年递增,公司盈利能力逐年增强。2023年度毛利率和净利率分别为35.10%和21.78%,2024年前三季度的毛利率和净利率分别达到34.49%和20.16%,均为近年来高位水平。

通过下游客户严格验证,产品供应多家面板头部企业。从收入结构上看,2023年公司主要营收来自于石英掩模版和苏打掩模版产品,二者合计占据公司总营收的99%左右,其他产品收入金额及占比较小且较上年下降。公司产品可应用于下游平板显示、半导体、触控、电路板等多个行业,其中平板显示和半导体两大应用领域占公司营收占比超过90%,带动了公司营收的快速增长。公司秉持“以屏带芯”的经营战略,依托先进的平板显示掩模版技术,继续巩固在平板显示掩模版领域的技术优势和市场地位,同时,在半导体掩模版领域持续发力,通过技术革新与产品升级,不断拓宽产品矩阵,与众多知名客户建立了长期稳定的合作关系。在平板显示领域,公司的主要客户包括京东方、天马微电子、TCL 华星、信利、上海仪电、龙腾光电等;在半导体领域,公司的主要客户包括国内某些领先芯片公司及其配套供应商、晶方科技、华天科技、通富微电、三安光电等。

持续投入突破技术壁垒,研发验证进展显著。公司技术研发主要沿下游行业技术演进开展研发活动,通过深度挖掘客户中远期需求以及行业可能存在的技术演进方向,以研发带动产品销售。未来三至五年内公司将加快实现半导体掩模版技术与产品突破,扩大高世代TFT掩模版、高精度AMOLED掩模版的生产规模及市场占有率,同时逐步实现中高端半导体掩模版量产化及相关掩模版制造先进技术积累。公司正在从事的主要研发项目包括高精度G8.5灰阶掩模版研发、980*1550TFTArray掩模版CD精度提升研发、多项目混版Mask制作技术研究与工艺开发、半导体用PSM产品开发、掩模版及光学膜自动化搬运装置开发和子版精度优化提升项目。目前多个项目已进入项目实施阶段。

募集资金投向先进技术,助力产线扩张夯实研发实力。公司公开发行的募投项目投资总额40,505.26万元,投资于高精度半导体掩模版与大尺寸平板显示掩模版扩产项目、路维光电研发中心建设项目,以及补充流动资金。扩产项目的主要建设内容为新建3条半导体高精度掩模版生产线和1条平板显示大尺寸掩模版(G8.5)生产线。该项目的实施将会大幅提升公司在中高端掩模版领域的生产能力,新建G8.5掩模版产线将释放现有G11产线的产能,使其更多投入到G11和AMOLED平板显示掩模版的生产中。研发中心建设项目将引进先进研发设备并培养优秀的技术人才,针对半导体掩模版制造技术、新型显示用掩模版制造技术等多项行业前沿技术进行研究与开发,同时改进现有工艺对量产产品提供技术支持。

投资路芯半导体,拓宽半导体掩模版产品线。公司于2023年8月发布公告,旗下基金路行维远以人民币 27,000.00 万元投资江苏路芯半导体技术有限公司(以下简称“路芯半导体”或“项目公司”);增资完成后,路芯半导体注册资本增加至人民币 54,500.00 万元,路行维远持有路芯半导体 49.54%股权。路芯半导体作为项目公司负责建设 130nm-28nm 制程节点的半导体掩模版产线项目,该项目预计总投资人民币20 亿元。

4.3. 龙图光罩:领先的半导体掩模版厂商,工艺节点已覆盖主流需求

龙图光罩是国内稀缺的独立第三方半导体掩模版厂商。公司紧跟国内特色工艺半导体发展路线,不断进行技术攻关和产品迭代,半导体掩模版对应下游半导体产品的工艺节点从 1μm 逐步提升至 130nm,产品广泛应用于功率半导体、MEMS 传感器、IC 封装、模拟 IC 等特色工艺半导体领域,终端应用涵盖新能源、光伏发电、汽车电子、工业控制、无线通信、物联网、消费电子等场景。

龙图光罩目前已掌握 130nm 及以上节点半导体掩模版制作的关键技术,形成涵盖CAM、光刻、检测全流程的核心技术体系。在功率半导体掩模版领域,工艺节点已覆盖全球功率半导体主流制程的需求。

公司以特色工艺半导体市场为切入点,紧扣国内半导体厂商的发展需求,不断提升掩模版工艺技术水平和客制化服务能力,逐步进入国内多个大型特色工艺晶圆厂供应商名录,一定程度上推动了我国半导体掩模版产业的国产化。

公司经营业绩持续增长。近年来公司营业收入和归母净利润均呈现增长态势,2023年营业收入和归母净利润分别实现2.18/0.84亿元,同比增长35.13%和29.66%;2024年前三季度实现营业收入和归母净利润1.87/0.72亿元。

毛利率和净利率较为稳定。2020-2023年公司销售毛利率及净利率逐年递增,公司盈利能力逐年增强。2024年前三季度毛利率和净利率分别为57.90%和38.28%,为近年来较高位水平。

4.4. 无锡迪思:华润微旗下光掩模制造企业,技术领先

无锡迪思微电子有限公司隶属华润微电子旗下全面负责晶圆代工与掩模制造的业务单元,是从事掩模代工业务的专业公司,是国内最早从事光掩模制造的专业企业,拥有国内领先的光掩模制造设备、技术工艺、质量控制和信息安全保护措施。

2022年11月,无锡迪思正式启动40nm先进光掩模产线建设,项目计划总投资约20亿元,有望助力公司进一步提高掩模制程能力,实现产能和技术水平双提升。

4.5. 豪雅光学:与京东方合资设立中国光掩模子公司,空间有望成长

豪雅株式会社创立于1941年,是日本一家光学产品制造公司,主要产品有光掩模版、玻璃磁存储盘、隐形眼镜、眼镜镜片等。豪雅作为日本镜片品牌的龙头企业为人熟知,其镜片在日本市场占有率近50%,一直高居首位,同时在全球树脂镜片领域亦稳居前列。根据CINNO Research调查数据显示,HOYA为全球前三大显示器光掩模版生产厂商。

迈特光电是由HOYA(豪雅)株式会社与京东方于重庆合资成立的光掩模公司,资本金为10亿人民币(约178亿日元),HOYA占60%,BOE占40%。迈特光电是近几年日资企业投资落户的最具有代表性的大规模投资项目,也是世界上生产光掩模版的企业在中国内陆地区的第一个大规模光掩模版生产设备投资项目,项目总投资22亿,计划2024年第四季度开始量产,计划2027年实现满负荷生产。项目达产后预计年产能达到约2250张光掩模版产品,产值达到7亿元。

5. 风险提示

国际局势变化风险:国际局势变化导致光掩模上游原材料供应紧缺或涨价,海外客户对国产光掩模需求下滑等。

研发成果不及预期:相关企业研发进度不及预期,使国内企业对海外供应链的国产替代进度不及预期。

下游需求不及预期:下游面板厂及晶圆厂对光掩模的需求不及预期。

客户认证进度不及预期:目前国外厂商占据光掩模行业主要市场份额,国产制造商获得新客户认证的难度较高,认证进度可能不及预期。

分析师声明

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注:文中报告节选自天风证券研究所已公开发布研究报告,具体报告内容及相关风险提示等详见完整版报告。

证券研究报告《 光掩模:高壁垒材料,国产化率低,下游新应用打开成长新空间》

对外发布时间  2025年5月19日

本报告分析师:  

天风电子潘暕团队成员介绍潘暕 天风证券电子行业首席分析师。复旦大学微电子与固体电子学硕士,复旦大学微电子学本科,国际经济与贸易第二专业,曾就职于安信证券任分析师,对电子行业有全面深刻见解,挖掘了众多高成长企业,与产业深入合作帮助企业发展,善于推荐科技创新大周期的投资机会。2019、2020年新财富最佳分析师分别获得第四名、第二名,2021年新财富入围,2015-2016年新财富第一团队成员,2017年新财富第二团队成员。2015-2016年水晶球第一团队成员,2017、2019年水晶球分别获得第二名、第五名。2015-2016年金牛奖第一团队成员,2017、2020、2021年金牛奖分别获得第二名、第四名、第二名。2018年Wind金牌分析师第一名,2020-2021年Wind金牌分析师第二名。2019-2021年金麒麟最佳分析师分别获得第三名、第四名、第六名。2020年上海证券报最佳分析师第三名,2021年21世纪金牌分析师第五名,Choice 2021年度电子行业最佳分析师第三名。温玉章 分析师。计算机及工业工程专业背景,12年以上苹果产品(iPod & iPhone)研发和新产品导入工作经验,对电子,计算机,互联网产业链的发展趋势有较深的认知和理解。骆奕扬 分析师。南京大学物理系本科,香港科技大学集成电路设计硕士。3年电子行业研究经验,覆盖半导体制造、半导体装备材料及部分半导体设计。程如莹 分析师。北京大学计算机专业硕士,覆盖半导体IC设计、MCU/SOC/IGBT/模拟芯片行业&公司覆盖报告。许俊峰 分析师。伯明翰大学工商管理学硕士,覆盖安防、LED、汽车连接器及智能座舱等。李泓依 分析师。美国埃默里大学会计学及金融学学士、会计学硕士,覆盖半导体封装测试及部分材料装备,已撰写包含汽车芯片、第三代半导体、虚拟显示等多篇行业深度报告。冯浩凡 助理研究员。新南威尔士大学信息系统学士,金融学硕士,覆盖部分汽车电子领域。包恒星 助理研究员。南京大学材料物理本科、材料物理与化学硕士,覆盖消费电子领域。

高静怡 助理研究员。中央财经大学会计硕士,覆盖半导体领域。

(转自:科技伊甸园)

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